專利名稱：采用電石棄渣制備高鈣碳及生產電石的方法
技術領域：
本發明涉及一種采用電石棄渣制備高鈣碳及生產電石的方法，屬于電石生產技術領域。
背景技術：
電石的主要成分為CaC2，是產生乙炔氣的重要化工原料，電石渣是電石使用中水解后的副產物、主要成分氫氧化鈣Ca(OH)2約占電石干渣量的95％左右。我國每年使用電石后產生的電石干渣預計在300萬噸以上，其中、僅采用電石乙炔法生產聚氯乙烯所產生電石渣，每年約在160萬噸以上，由于回收利用技術及成本等原因，除部分電石渣被利用于生產水泥和其他用途外，大部分均未得以有效利用而被堆棄。堆棄的電石渣有較強的堿性，從而造成了環境的污染。目前，在現有技術中，電石的生產主要采用石灰和焦碳為原料進行生產，因而生產電石需大量開采石灰石燒制石灰，從而造成植被的破壞和水土流失，這“一采一棄”嚴重的破壞了生態環境。

發明內容
本發明的目的是提供一種采用電石棄渣制備高鈣碳及生產電石的方法，以達到保護環境、減少水土流失、廢物利用的目的。
本發明是這樣實現的本發明的采用電石棄渣制備高鈣碳的方法為它將電石渣與破碎后的普通碳質原料混合后得混合料，混合料中電石干渣與碳質原料的重量百分比例控制在30％～70％∶70％～30％的范圍，并使電石渣與碳質原料重量百分比的和為100％即可，將混合料送進窯爐設備中在853～1273K的溫度下焙燒，當溫度達853K溫度時，發生主反應，氫氧化鈣轉化成氧化鈣，其焙燒所需要的熱量主要由混合料中碳質原料排出的揮發份和少量固定碳的燃燒提供，混合料在853～1273K的溫度下經焙燒20～50分鐘后，即可獲得具有一定粒度、并以含氧化鈣(CaO)和固定碳(C)為主的混合產物，此混合產物即為本發明采用電石棄渣制備得的高鈣碳。
本發明的采用電石棄渣制備得的高鈣碳生產電石的方法為它先按上述采用電石棄渣制備高鈣碳的方法制備得高鈣碳，然后它以采用電石棄渣制備得的高鈣碳作為主要電石生產原料，并且它將采用電石棄渣制備得的氧化鈣與固定碳含量的重量比為61∶39的高鈣碳直接單獨作為電石生產原料，即當采用電石棄渣制備得的高鈣碳中氧化鈣與固定碳含量的重量比為61∶39時，直接將該高鈣碳送入電石電爐內在2121K以上的溫度下進行反應而生成CaC2，這樣即生產得到電石產品；當采用傳統電石生產工藝用石灰和焦碳作為原料進行電石生產時，也可將采用電石棄渣制備得的高鈣碳加入石灰和焦碳中同時作為原料進行生產，并使石灰、焦碳及高鈣碳總量所含的氧化鈣與固定碳含量的理論重量配比為61∶39即可；當采用電石棄渣制備得的高鈣碳中氧化鈣與固定碳含量的重量比達不到61∶39時，可根據其氧化鈣與固定碳的所差量，加入相應量的石灰或焦碳進行配料，使高鈣碳和配入的石灰或焦碳總的氧化鈣與固定碳含量的理論重量配比達到61∶39，然后按照傳統的電石生產工藝，將已經配好料的高鈣碳送入電石電爐內在2121K以上的溫度下進行反應而生成CaC2，這樣即生產得電石產品。在電石電爐內生成CaC2的反應為，原料中氧化鈣與固定碳的理論重量配比約為61∶39，反應開始溫度為2121K，反應控制終點溫度在2573K以上。
由于采用了上述技術方案，本發明直接采用電石渣廢物作為高鈣碳的生產原料和利用電石渣作為生產電石的原料，它可以部分實現或全部實現含鈣原料的閉路循環使用，較好的解決了現有技術中采用石灰和焦碳作為電石生產原料所帶來的一系列問題；而且本發明用電石渣制備高鈣碳的工藝技術及高鈣碳產物還具有以下特點a、可用多種窯爐焙燒，焙燒過程可以不用另外的熱源或燃料；b、產物具有的粒度、強度、熱穩定性、導電率等理化指標能滿足下一步生產的要求；c、高鈣碳中雜質成分和含量視電石渣和碳質原料帶入雜質情況而定，高鈣碳中氧化鈣(CaO)與固定碳(C)的重量比一般可控制為61～30∶39～70范圍；d、在大多數條件下，高鈣碳的生產成本低于同等量石灰和焦炭的生產或購買成本；e、用高鈣碳生產的電石產品符合石灰焦炭法生產的產品質量標準。因此，本發明與現有技術相比，本發明具有能夠減少環境污染、降低水土流失、廢物利用和節能的優點，并且本發明在實現治理和保護生態環境的同時，由于相對低的生產成本，可較傳統電石生產工藝獲得更多的經濟效益。
具體實施例方式
具體實施例方式當采用電石棄渣制備高鈣碳時，將電石渣與破碎后的普通碳質原料混合后得混合料，混合料中電石干渣與碳質原料的重量百分比例控制在30％～70％∶70％～30％的范圍，并使電石渣與碳質原料重量百分比的和為100％即可，普通碳質原料可采用原煤或其它灰份小于15％的碳質原料，混合料可經過制?；虿恢屏Ｌ幚?，將混合料送進窯爐設備中在853～1273K的溫度下焙燒，其焙燒所需要的熱量主要由混合料中碳質原料排出的揮發份和少量固定碳的燃燒提供，混合料在853～1273K的溫度下經焙燒20～50分鐘后，即可獲得具有一定粒度、并以含氧化鈣(CaO)和固定碳(C)為主的混合產物高鈣碳。
將按上述方法制備得的高鈣碳作為主要電石生產原料，并且當高鈣碳中所含的氧化鈣與固定碳含量的重量比為61∶39的理論配比時，直接將該高鈣碳送入電石電爐內在2121K以上的溫度下進行反應而生成CaC2，這樣即生產得電石產品；如果采用傳統電石生產工藝用石灰和焦碳作為原料進行電石生產時，也可將采用電石棄渣制備得的高鈣碳加入石灰和焦碳中同時作為原料進行生產，并使石灰、焦碳及高鈣碳總量所含的氧化鈣與固定碳含量的理論重量比為61∶39即可；當采用電石棄渣制備得的高鈣碳的氧化鈣與固定碳含量的重量比達不到61∶39時，可根據其氧化鈣與固定碳的所差量，加入相應量的石灰或焦碳進行配料，使高鈣碳和配入的石灰或焦碳總的氧化鈣與固定碳含量的理論重量比達到61∶39，然后按照傳統的電石生產工藝，將已經配好料的高鈣碳送入電石電爐內在2121K以上的溫度下進行反應而生成CaC2，這樣即生產得電石產品。
權利要求
1.一種采用電石棄渣制備高鈣碳的方法，其特征在于將電石渣與破碎后的普通碳質原料混合后得混合料，混合料中電石干渣與碳質原料的重量百分比例控制在30％～70％∶70％～30％的范圍，并使電石渣與碳質原料重量百分比的和為100％即可，將混合料送進窯爐設備中在853～1273K的溫度下焙燒，其焙燒所需要的熱量主要由混合料中碳質原料排出的揮發份和少量固定碳的燃燒提供，混合料在853～1273K的溫度下經焙燒20～50分鐘后，即可獲得具有一定粒度、并以含氧化鈣和固定碳為主的混合產物高鈣碳。
2.一種采用電石棄渣制備得的高鈣碳生產電石的方法，它包括采用電石棄渣制備高鈣碳的方法，其特征在于它以采用電石棄渣制備得的高鈣碳為主要電石生產原料，并且它將采用電石棄渣制備得的氧化鈣與固定碳含量的重量比為61∶39的高鈣碳直接單獨作為電石生產原料，即當采用電石棄渣制備得的高鈣碳中氧化鈣與固定碳含量的重量比為61∶39時，直接將該高鈣碳送入電石電爐內在2121K以上的溫度下進行反應而生成CaC2，這樣即生產得電石產品；當采用傳統電石生產工藝用石灰和焦碳作為原料進行電石生產時，也可將采用電石棄渣制備得的高鈣碳加入石灰和焦碳中同時作為原料進行生產，并使石灰、焦碳及高鈣碳總量所含的氧化鈣與固定碳含量的理論重量配比為61∶39即可；當采用電石棄渣制備得的高鈣碳中氧化鈣與固定碳含量的重量比達不到61∶39時，可根據其氧化鈣與固定碳的所差量，加入相應量的石灰或焦碳進行配料，使高鈣碳和配入的石灰或焦碳總的氧化鈣與固定碳含量的理論重量配比達到61∶39，然后按照傳統的電石生產工藝，將已經配好料的高鈣碳送入電石電爐內在2121K以上的溫度下進行反應而生成CaC2，這樣即生產得電石產品。
全文摘要
本發明公開了一種采用電石棄渣制備高鈣碳及生產電石的方法，它將電石渣與破碎后的普通碳質原料混合后得混合料，將混合料送進窯爐設備中在853～1273K的溫度下經焙燒20～50分鐘后，即可獲得具有一定粒度、并以含氧化鈣和固定碳為主的混合產物高鈣碳；然后它采用電石棄渣制備得的高鈣碳為主要電石生產原料，并將高鈣碳中氧化鈣與固定碳含量的重量比控制在61∶39，如達不到，可根據其所差量，加入相應量的石灰或焦碳進行配料，然后按傳統電石生產工藝，將配好料的高鈣碳送入電石電爐內在2121K以上的溫度下進行反應而生成CaC
文檔編號B09B3/00GK1458063SQ0313510
公開日2003年11月26日 申請日期2003年5月30日 優先權日2003年5月30日
發明者樊張帆, 樊囿宇 申請人:樊張帆, 樊囿宇